一、库房的绝热
1、库房可在原-20℃左右的低温冷库房中拿出一间或几间进行改造。将原绝热层厚度增加0．2 m厚聚胺酯发泡即可满足要求，即在内墙、顶棚加喷0．2 m厚聚胺酯泡沫塑料，单层库地坪外贴或内部绝热层再加0．2 m厚，地面高度最好与原来库房地面一样。如果地坪必须在地面增加绝热层，将使地面抬高，需考虑行车装卸问题。
2、增加内门斗
由于超低温冷库的库温一般在-5O--60℃ ，为了减少开门耗冷量，在库内应增加一个内斗门，并在门斗内装设软门帘，以缓冲内外温差。
二、制冷系统设计
目前国内的超低温冷库主要采用日本流行的两级压缩制冷。该方式的压缩机体积大、效率低、耗能大，且设备成本高。如果采用复叠式制冷，可达到节能、节省成本的效果。
1、复叠式制冷的高温级
高温级可利用原冷库的-33℃或-28℃ 系统。现有冷库主要采用氨作为制冷剂，速冻蒸发温度一般规定在-33℃左右。直接利用该系统作为复叠式制冷的高温级进行工作，可使系统与设备大大简化。如果使该超低温部分单独运行，也可增加一个-33℃低压循环桶和相应的压缩机为其服务。
2、复叠式制冷的低温级
根据冷库负荷计算得出所需的制冷量后配备低温级制冷压缩机。为了减少对环境的影响，制冷剂可以选择R22。压缩机选择半封闭式为好，这样可减少系统的泄漏，另外采用单级压缩机即可到温度要求。
3、蒸发器的形式
由于蒸发温度低，采用冷风机等需及时除霜，既复杂又易出故障。因此，选择冷却排管比较方便，如采用蛇形冷却排管，以顶排管为主，墙排管为辅。为了防止积油，采用最后一排上进下出形式布置。
三、自动控
1、压缩机开停如果是单库，则采用温控器直接控制开停。如果是多库，则采用低压继电器自动控制开停方案。
2、库温自动控制 如果是单库，可直接由温控器控制压缩机开停来控制库温；如果是多库，采用温度继电器控制供液电磁阀。
3、自动保护设定压力保护，系统工作前要求蒸发冷凝器中保持-33℃左右的蒸发温度。如果高温级不制冷，将使蒸发冷凝器中温度、压力升高。此时低温级开机，将使低温级压力超高而引起故障。因此，应装设压力继电器。当低温级的高压部分压力超过限定值时，压缩机不能开机或还在开机工作时也会自动断电，使低温级压缩机停机，以防止低温级高压超高而引起事故。
